现代数控机床及应用

本书系统介绍了数控机床的基本知识和结构，数控装置和伺服系统，数控加工工艺基础，数控车床和铣床的编程，高速切削技术，Mastercam X软件的三轴铣削加工等。本书内容丰富，通俗易懂，实用性强；理论论述条理清晰，便于掌握；精选的编程实例分析典型全面，完全接近生产实际，对学生全面了解和掌握数控机床切削加工的工艺理论和数控编程技能有较大的帮助。
本书可作为应用型本科、高职、高专进行数控编程学习的教材，也可以作为从事数控加工的技术人员和操作人员的培训教材。

第1章　数控机床的基本知识
1.1　数控机床概述
　　1.1.1　数控机床的基本概念
数控机床起源于美国。1947年，美国帕森斯（Parsons）公司为了精确地制作直升机机翼、桨叶和飞机框架，提出了用数字信息来控制机床自动加工外形复杂零件的设想，他们利用电子计算机对机翼加工路径进行数据处理，并考虑到刀具直径对加工路径的影响，使得加工精度达到±0.0015英寸（0.0381mm）。1949年，美国空军为了能在短时间内制造出经常变更设计的火箭零件，与帕森斯公司和麻省理工学院（MIT）伺服机构研究所合作，于1952年研制成功世界上第一台数控机床——三坐标立式铣床，可控制铣刀进行连续空间曲面的加工，揭开了数控加工技术的序幕。很快，数控技术的应用从美国逐步推广到欧洲地区和日本等国。我国于1958年也开始进行数控机床的研制工作，并取得了一定的成效。在某些领域，如大型车铣复合加工中心技术水平已达到了国际当代水平。
数控机床的数控系统已先后经历了两个阶段、六个时代的发展：电子管、晶体管、集成电路、小型计算机、微处理器及基于PC机的通用CNC系统。其中前三代为第一阶段，称为硬件连接数控（NC系统），其特点是具有很多硬件电路和连接结点，电路复杂，可靠性不好；后三代为第二阶段，称为计算机软件系统（CNC系统），主要由计算机硬件和软件组成，其最突出的特点是利用存储器里的软件控制系统工作，这种系统容易扩展功能，柔性好，可靠性高。现在，开放式数控系统（ONC系统）正得到快速发展和应用。
　 数控机床的类型，已从最初单一的铣床类数控机床，发展到如今的金属切削类、金属成型类、特种加工类和特殊用途类数控机床，其品种多达千余种。
数控机床由程序介质、数控系统、伺服驱动和机床主体四大部分组成，它综合了计算机、自动控制、精密测量、机床制造及其配套技术的最新成果，成功地解决了现代产品多样化、零件形状复杂化、产品研制生产周期短、精度要求高的难题，是现代制造业的主流设备，也是关系国计民生、国防尖端建设的战略物资。
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